| 单词 | 电镀工业 |
| 释义 | 【电镀工业】 拼译：electric industry 从最早的鎏金，到后来的热浸镀，经历了漫长的历史。被人们称为电镀、化学镀、真空镀、离子镀、热喷镀，并逐渐实现工业化规模，是近百年的事。研究电镀工业的历史、范围、技术、理论与工艺(包括镀液、材料、设备、辅助设施、基本参数、成本核算)，其意义在于制造被镀元件并非固有的特殊表面，以适应装饰、抗腐蚀、耐磨、高强度、电接触、电导率等各种不同的要求。 尽管电镀溶液的品种很多，但真正用于大规模工业生产的比较少。这里简述电镀工业中具有奠基性、开创性的几种研究成果，镀铜：硫酸铜镀铜工业起源很早，而开发优良添加剂、改善镀层性质是在20世纪70年代以来，适用于电镀的无光亮硫酸铜镀铜工艺也随之出现。1960年应用的光亮硫酸铜镀铜工艺，只有在有机硫化物、染料及聚合高分子等添加剂研制后才迅速普及到装饰工业中。古老的氰化物镀铜工艺之所以还在使用，主要是工艺本身比较成熟。焦磷酸盐镀铜工艺因具备优良的整平性和分散能力而获得普及。镀镍：1843年R．Bottger使镀镍成为现实，这种含有硫酸镍与硫酸铵的溶液是后来复合液的开端。后来的不含铵盐镀液、瓦特液配方及其改良液配方是现代镀液的基础。1936年前后，Weisberg和Schlotter提出有机添加剂，成为有机光亮镀镍的先躯。到20世纪50年代，这种工艺使用普遍，随之装饰镀镍、高耐蚀镀镍等工艺出现。镀铬：1856年Anton Geuther从含铬酸电解液中沉积出铬，1924～1926年C．G．Fink等发现镀铬催化剂，开始了工业镀铬，这种使用铬酸／硫酸盐溶液的镀铬工艺在工业生产中沿用了20年。定期分析硫酸盐催化剂控制混合催化剂镀液的方法开发于60年代开发。80年代采用快速流动镀液和加入卤化物催化剂这两种措施，达到提高电流效率和镀铬沉积速度的目的。此外，工业上广泛使用的镀装饰铬、高耐蚀性镀铬、镀黑铬工艺也有不同程度的改进。镀锌：自20世纪初镀锌工艺出现以来，氰化物镀锌就以工艺成熟、分散能力好等特点占主要地位，但因毒性大而逐渐被70年代初发展起来的锌酸盐镀锌工艺所取代。80年代初期兴起的氯化钾镀锌工艺，由于将氯化铵镀锌工艺改为无铵氯化物镀液而受到欢迎。另外，一些镁基合金电镀工业也相继问世，各种镀锌光亮剂，特别是Zn-Ap、Rq－10、WBZA、CT2A、HW等令人注目。镀金。1840年出现的碱性氰化物镀金工艺使用了100多年，直到1957年出现了酸性镀金工艺。近十几年来，直流、慢沉积、高氰化合物的镀金工艺逐渐被脉冲、高速、低氰或无氰的镀金工艺所替代，已经成为电镀工业发展的新趋势。随着高耐蚀性锌基合金电镀工艺的发展，ABS塑料电镀及铝合金表面处理技术的应用、化学镀镍在化学镀工艺中主导地位的确定、节银代银研究成果的出现、电子器件功能镀层的推广、多科学技术的应用研究、促进了电镀工业的迅速发展。如何将现代系统工程、信息科学知识引入电镀工业，将成为广大科技工作者的新课题。几项影响电镀工业发展的重大技术进展如下：1．镀金工业在镀液、材料、工艺3个方面有了新突破。在镀液方面，除了目前流行酸性低氰镀液、无添加剂镀硬金液外，还有金铁、金锑、金镉、金镍、金铟镀硬金液。励乐公司推出的金钴Auronal MRC法，仅以挂镀液为例，纯金含量6～10g／L，钴含量1．5～2．0g／L；H+浓度2×10－5～5×10－5mol／L(25℃)，密度11～17°Be’(25℃)，温度33～35℃；阴极电流密度DK 0．5～1．5A／dm2，阳极电流密度DA 0．1～0．5A／dm2阳极为白金钛网，阴极搅拌6～10m／min，阴极电流效率约70%(85mg／A·min)；在最佳操作条件下，2．1min可镀1μm。在材料方面，阳极材料有镀铂钛网、铬镍合金、钛镍合金、钛镣合金等，镀层去除剂有Suher Stri P100与101液。在工艺方面，出现双层镀金、选择合适中间镀层镀金、自动化接触片快速镀金、高速酸性镀金、脉冲电源镀金、超声波场镀金、激光强化镀金。1978年，美国IBM公司首先研究激光电镀；1980年，德国应用激光技术成功电沉积金；1981年，Puippe和von Gutfeld等研究激光强化电镀(LEP)的作用原理，认为电极静态电位和电荷传递速度的改变是引起沉积速度加速的主要原因；1983年，Gelchincki等报道了“激光消融技术”镀金；1984年，美国提出等离子激光沉积工艺制造集成电路；1986年，Chrotoph提出高温酸性氰化物镀金，进一步发展激光强化镀金工艺。这种镀金工艺的电沉积速度随激光能量的增加而升高，20W时沉积速度可达10μm／s；激光能量低时不足以引起结构变化；当能量增高时(20W)，镀层出现很少裂纹和球状物；沉积速度随电流密度的增加而升高；镀层结合力因预先清洁和活化而得到改善。2．高锰酸盐内蚀／去污工艺为镀前处理技术带来生机。针对三氯化铁法、过硫酸铵法、等离子体法等流行的前处理技术的缺陷，美国和前联邦德国先后推出硫酸／过氧化氢化学粗化蚀刻工艺，具有蚀刻率稳定、废水处理减少、操作简便、糟液寿命长等特点，已经在印制电路工业中获得应用。与这一工艺同样著名的是高锰酸盐内蚀／去污工艺。其系统：预处理(Cuprolite MLX100%，2～5min，25～33℃)－水洗(2～3min)－高锰酸钾处理(Epoxymod MLX：A组成200g／L，B组成50ml／L，8～12min，80～85℃)－H2SO4／H2O2浸洗(H2SO44%～5%，H2O21%～2%，室温．1～2min)－水洗－还原处理(Finishel MLX100100ml／L，40℃±3℃，4～6min－水洗(室温，2～3min)－干燥。美国和法国也提出相似工艺。另一种称为革新的高锰酸盐内蚀／去污技术，已在国外批量生产中普遍使用，这种工艺的推广和应用，必将引起电镀工业发生重大变革。3．印制电路工业铅锡镀层工艺的变革与替代。自从铅锡镀层问世以来，一直引起印制电路乃至电镀的许多学者和专家的重视。从一般不光亮铅锡镀层到光亮铅锡镀层的研究，经历了比较漫长的过程。目前，流行于西欧、日本、美国的一种新工艺，即裸铜覆盖阻焊膜(简称SMOBC)法，却完全取代了铅锡镀层工艺。与此同时，铅锡镀层的溶液的变化，主要表现在：(1)添加剂的变革。一些非蛋白胨添加剂应运而生，如华北计算技术研究所研制的NCL／FQX－1联合添加剂、日本上村工业株式会社介绍的Thrn-CupSL－643添加剂、上海通讯设备厂与上海工业大学推出的YDZ－7、YDZ－8、YDZ－9组合添加。(2)镀液的变革。土肥信康与小幡惠吾介绍的非氟镀液、励乐公司推荐的Solder On NF(CH)镀液显示了独特的优越性。(3)镀层品种的变革。除不光亮铅锡电镀加热整平技术外，正在推广的是钯镍、锡镍等替代合金。4．塑料电镀工业的兴起与发展。在20世纪60年代末和70年代初，塑料电镀工业在增加功能性品种和降低装饰成本这两方面取得进展之后，面临着其他表面处理技术(轻金属表面精饰、喷涂、真空沉积等)的挑战。人们在工程塑料电镀的实用化、ABS塑料电镀成本的降低、新工艺的研究三方面作了有效的探索，特别是导电聚合物的开发、涂料的研制和塑料加工手段的改进，为发展塑料导电化工艺带来了希望。如果能在生产基地的建设、特殊产品的开发、新型市场的开辟等方面引入竞争机制，塑料电镀工业将会再度辉煌。【参考文献】：1 石井英雄，黄健农．日本电镀指南．长沙：湖南科学技术出版社，19852 吴水清．材料保护，1987，20(1)∶26，27～303 沈锡宽，唐济才．印制电路工艺，北京：科学出版社，19874 王新吾．电镀与涂饰，1988，7(1)∶73～665 吴水清．材料保护，198922(7)∶5～106 李鸿年．电镀工艺手册．上海：上海科学技术出版社，19897 曾华梁．电镀工艺手册．北京：机械工业出版社，19898 王广远，梁启民．电镀与涂饰，1990，9(1)∶62～789 吴水清．电镀与环保．1991，6～9(中国科学院高能物理研究所吴水清副研究员撰) |
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